Am 10. November 2021 wurde er als Nachfolger von [[Jan-Marco Luczak]] zum Vorsitzenden der [[Landesgruppe]] der Berliner CDU-Bundestagsabgeordneten gewählt.
Im Februar 2022 wurde er zum Vorsitzenden der CDU-nahen Klima-Union. Er ist Nachfolger von [[Heinrich Strößenreuther]].<ref>{{Internetquelle |autor=Sebastian Beug |url=https://www.welt.de/politik/deutschland/article237110601/Klima-Union-Thomas-Heilmann-wird-Vorsitzender-der-CDU-Klimaschuetzer.html |titel=Klima-Union: Thomas Heilmann wird Vorsitzender der CDU-Klimaschützer |werk=[[Die Welt|Welt Online]] |datum=2022-02-23 |abruf=2022-03-11}}</ref>
ImAm Juni5. Juli 2023 erzwang er durch einen Gerichtsentscheidvon ihm beantragten Beschluss des [[Bundesverfassungsgericht]]s die Verlängerung der Beratungsfrist desder umstrittenengeplanten Änderungen des [[Gebäudeenergiegesetz|Gebäudeenergiegesetzes (sog. Heizungsgesetz)]]es.<ref>{{Internetquelle |autor=Helene Bubrowski |url=https://www.faz.net/aktuell/politik/inland/bundesverfassungsgericht-stoppt-heizungsgesetz-im-bundestag-19013737.html |titel=Bundesverfassungsgericht stoppt Heizungsgesetz im Bundestag |werk=[[FAZ.net]] |datum=2023-07-06 |abruf=2023-07-06}} </ref>
